Silpnas, vos įžiūrimas raudonos šviesos blyksnis, užfiksuotas Kosminės aušros metu, praėjus daugiau nei 13 mlrd. metų, tapo ankstyviausia kada nors pastebėta supernova.
Šis įvykis įvyko praėjus vos maždaug 720 mln. metų po Didžiojo sprogimo, būtent Rejonizacijos epochos metu. Taip jis gerokai pagerino ankstesnį rekordą, kurį laikė supernova, sprogusi tada, kai Visata buvo apie 1,8 mlrd. metų amžiaus.
Įspūdingiausia tai, kad naujosios rekordininkės šviesa nebuvo sustiprinta gravitacinio lęšiavimo – masyvių kosminių objektų sukeliamos erdvėlaikio deformacijos, kuri paprastai reikalinga, norint padidinti tokio toli esančių objektų ryškį.
Dar daugiau – nauja JWST duomenų analizė rodo, kad tai buvo visiškai įprasta, standartinė supernova, neturinti jokių išskirtinių savybių, kurios ją padarytų neįprastai ryškią.
( [-[2]-] )
Atradimo pradžia: gama spindulių žybsnis GRB 250314A
Atradimas prasidėjo nuo bendros Prancūzijos ir Kinijos palydovo „Space Variable Objects Monitor“ (SVOM) registruoto signalo. Šis palydovas, skriedamas Žemės orbita, stebi dangų ieškodamas ryškiausių Visatos reiškinių – gama spindulių žybsnių. Tokie intensyvūs gama spinduliuotės pliūpsniai per kelias sekundes išspinduliuoja daugiau energijos, nei Saulė išskirs per visą savo gyvenimą.
2025 m. kovo 14 d. SVOM instrumentai užfiksavo šviesos blyksnį, kuris detaliau ištyrus pasirodė esąs tik ryškiausia ilgo gama spindulių žybsnio viršūnė. Silpnesnės šviesos kreivės dalys nusidriekė už detekcijos slenksčio ribų.
Tolimesni stebėjimai, atlikti pasitelkus įvairius instrumentus – NASA „Neil Gehrels Swift“ observatoriją, Šiaurės šalių optinį teleskopą bei Europos kosmoso agentūros (ESA) itin didįjį teleskopą (VLT) – leido tiksliai nustatyti žybsnio padėtį danguje ir įvertinti jo atstumą. Paaiškėjo, kad GRB 250314A buvo užfiksuotas esant raudonajam poslinkiui 7,3, o tai atitinka laikotarpį maždaug po 720 mln. metų nuo Didžiojo sprogimo.
„Per pastaruosius 50 metų tik vos keli gama spindulių žybsniai buvo aptikti pirmajame Visatos milijarde metų“, – sako astronomas Andrew Levanas iš Radbudo universiteto Nyderlanduose. – „Šis įvykis yra itin retas ir nepaprastai jaudinantis.“
Gama žybsniai ir supernovos ryšys
Gama spindulių žybsniai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas. Ilgojo trukmės žybsniai siejami su žvaigždžių branduolių kolapsu – masyvių žvaigždžių smurtine mirtimi, kai jų branduoliai dėl gravitacinio slėgio subliūkšta ir virsta juodosiomis skylėmis arba neutroninėmis žvaigždėmis.
Toks kolapsas sukuria spinduliuotę plačiame bangų ilgių diapazone, o šviesos maksimumas dažniausiai pasiekiamas praėjus kelioms savaitėms po pradinio žybsnio.
( [-[6]-] )
Kai GRB 250314A buvo identifikuotas ir nustatytas jo atstumas laike ir erdvėje, astronomai suplanojo stebėjimus su Jameso Webbo kosminiu teleskopu (JWST) – būtent tuo metu, kai atskiras supernovos šviesos maksimumas turėjo būti ryškiausias.
Kosminis laiko ištempimas ir JWST galimybės
Visatos plėtimasis sukelia vadinamąjį kosminį laiko dilatacijos efektą – tolimi įvykiai mums atrodo vykstantys lėčiau. Dėl to tyrėjams reikėjo pakoreguoti stebėjimų laiką ir supernovos maksimumo teko laukti kelis mėnesius po pradinio gama spindulių žybsnio aptikimo.
„Tik Webb galėjo tiesiogiai parodyti, kad ši šviesa sklinda iš supernovos – griūvančios masyvios žvaigždės“, – teigia Levanas. – „Šis stebėjimas taip pat įrodo, kad galime naudoti Webb teleskopą atskirų žvaigždžių paieškai, kai Visatai buvo vos penki procentai dabartinio amžiaus.“
Netikėtai JWST duomenys atskleidė, kad stebėta supernova praktiškai nesiskiria nuo supernovų, sprogstančių mūsų „vietinėje“, palyginti nesenoje Visatoje.
„Į šį tyrimą žiūrėjome atvirai, be išankstinių lūkesčių“, – sako astronomas Nialas Tanviras iš Lesterio universiteto Jungtinėje Karalystėje. – „Ir štai – Webb parodė, kad ši supernova atrodo lygiai taip pat, kaip ir šiuolaikinės supernovos.“
Rejonizacijos epocha ir žvaigždžių savybės ankstyvojoje Visatoje
Šis įvykis yra ypač svarbus todėl, kad įvyko kritiniu Visatos istorijos laikotarpiu – kai žvaigždžių ir galaktikų spinduliuotė vis dar sklaidė ankstyvosios Visatos tankų, nepermatomą neutraliojo vandenilio „rūką“. Šis procesas, vadinamas rejonizacija, pavertė kosminę erdvę skaidria ir leido šviesai laisvai sklisti.
Mokslininkai jau seniai siekia išsiaiškinti, kaip atrodė šios jonizuojančios žvaigždės ir galaktikos bei kuo jos galėjo skirtis nuo vėlesniais laikais susiformavusių objektų.
Su GRB 250314A susijusi supernova rodo, kad bent dalis žvaigždžių Rejonizacijos epochoje buvo panašios į tas, kurias stebime žymiai vėlesniais Visatos raidos etapais.
Dar daugiau – tai leidžia manyti, kad ankstyvojoje Visatoje gama spindulių žybsnius lydinčios supernovos neturėtų būti gerokai ryškesnės už šiuolaikinius jų analogus. Toks rezultatas gali padėti atrasti daugiau silpnų, tačiau itin tolimų supernovų, glūdinčių gilioje kosminėje „tamsiojo amžiaus“ praeityje.
